Verfolgen Sie den Weg des Wassers im Weltraum

Wissenschaftler in Südwest-Forschungsinstitut Mithilfe von Daten des Stratosphären-Observatoriums für Infrarot-Astronomie (SOFIA), einem Gemeinschaftsprojekt der NASA und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), fanden sie erstmals Wassermoleküle auf der Oberfläche eines Asteroiden.

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Mit dem FORCAST-Instrument untersuchten die Forscher vier silikatreiche Asteroiden, um Spektralsignaturen im mittleren Infrarot zu identifizieren, die auf das Vorhandensein von molekularem Wasser in zwei von ihnen hinweisen.

Asteroiden sind Überbleibsel des Planetenentstehungsprozesses, daher variiert ihre Zusammensetzung je nachdem, wo sie im Sonnennebel entstanden sind. Von besonderem Interesse ist die Wasserverteilung auf Asteroiden, da diese Aufschluss darüber geben könnte, wie Wasser zur Erde gelangt..

Dr. Anicia Arredondo, Hauptautorin der Studie, Southwest Research Institute

Während eisiges Material verklumpt, entstehen in der Nähe der Sonne wasserfreie oder trockene Silikat-Asteroiden. Die Verteilung und Entwicklung der Komponenten des Sonnennebels seit seiner Entstehung lässt sich aus der Lage und Zusammensetzung von Asteroiden ableiten.

Da Wasser für alles Leben auf der Erde unerlässlich ist, wird die Wasserverteilung im Sonnensystem Aufschluss über die Wasserverteilung in anderen Sonnensystemen geben und darüber entscheiden, wo nach potenziellem Leben gesucht werden muss, sowohl innerhalb als auch außerhalb des Sonnensystems.

Wir haben auf den Asteroiden Eris und Massalia ein Merkmal entdeckt, das eindeutig molekularem Wasser zugeschrieben wird, und unsere Forschung stützte sich auf den Erfolg des Teams, das molekulares Wasser auf der sonnenbeschienenen Oberfläche des Mondes fand. Wir dachten, wir könnten SOFIA verwenden, um diese Spektralsignatur auf anderen Objekten zu finden.

Dr. Anicia Arredondo, Hauptautorin der Studie, Southwest Research Institute

In einem der größten Krater auf der Südhalbkugel des Mondes fand SOFIA Wassermoleküle. Frühere Studien zum Mond und zu Asteroiden haben etwas Wasserstoff gefunden, konnten jedoch nicht zwischen Wasser und seinem engen chemischen Bruder, Hydroxyl, unterscheiden.

Wissenschaftler haben herausgefunden, dass das Äquivalent einer 12-Unzen-Wasserflasche chemisch an Metalle gebunden und in einem Kubikmeter Schmutz auf der Mondoberfläche eingeschlossen ist.

Abhängig von der Stärke des Spektrums der Spektralmerkmale entspricht die Wasserhäufigkeit auf dem Asteroiden der Wasserhäufigkeit auf dem sonnenbeschienenen Mond, und in ähnlicher Weise kann sich Wasser auf Asteroiden auch an Mineralien binden sowie von Silikaten adsorbiert und eingefangen werden oder in Silikaten gelöst. Glaseffekt.

Dr. Anicia Arredondo, Hauptautorin der Studie, Southwest Research Institute

Parthenope und Melpomene, zwei schwache Asteroiden, hatten zu verrauschte Daten, um eine entscheidende Entscheidung zu treffen. Dem FORCAST-Gerät fehlt offenbar die erforderliche Empfindlichkeit, um das Vorhandensein der spektralen Eigenschaft von Wasser zu erkennen.

Angesichts dieser Entdeckungen beauftragt das Team jedoch das James Webb Space Observatory der NASA, das weltbeste Infrarot-Weltraumobservatorium, mit der Unterstützung bei der Erforschung weiterer Ziele mit überlegenem Signal-Rausch-Verhältnis und präziser Optik.

Arredondo schloss mit den Worten:Wir haben mit Webb während der zweiten Umlaufbahn vorläufige Messungen von zwei weiteren Asteroiden durchgeführt und haben einen weiteren Vorschlag für die nächste Umlaufbahn, um 30 weitere Ziele zu untersuchen. Diese Studien werden unser Verständnis der Wasserverteilung im Sonnensystem erweitern„.

Zeitschriftenreferenz

Arredondo, A. et al. (2024). Nachweis von molekularem H₂O auf nominell wasserfreien Asteroiden. Planetenwissenschaft. doi.org/10.3847/PSJ/ad18b8.

Quelle: https://www.swri.org/